JP7376448B2 - 制御装置、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents

制御装置、制御方法、及び制御プログラム Download PDF

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Description

本開示は、制御装置、制御方法、及び制御プログラムに関する。
造影剤を注入した被写体に対して、エネルギーが異なる放射線を各々放射させて低エネルギー画像と高エネルギー画像とを撮影する造影撮影を行い、高エネルギー画像と低エネルギー画像との差分を示す差分画像を生成することが行われている。このようにして生成された差分画像は、被写体の体組織が除去され造影剤が明瞭に写った画像となる。
また、放射線画像の撮影方法として、照射角度が異なる複数の照射位置の毎に放射線を順次照射して照射位置毎に放射線検出器によって複数の投影画像を撮影する、いわゆるトモシンセシス撮影が知られている。特許文献１には、造影撮影及びトモシンセシス撮影が可能なマンモグラフィ装置が記載されている。
特表２０１４－５０７２５０号公報
ところで、高エネルギー画像の撮影では、低エネルギー画像の撮影に比べて放射線の照射時間を長くする場合がある。この場合、放射線源を移動させながらトモシンセシス撮影を行うと、撮影される低エネルギー投影画像と、高エネルギー投影画像とのボケ具合が大きく異なってしまい、その結果、生成される断層画像の画質が低下することがあった。
本開示は上記事情を考慮して成されたものであり、低エネルギー投影画像と高エネルギー投影画像とのボケ具合の違いを抑えることができる制御装置、制御方法、及び制御プログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本開示の第１の態様の制御装置は、少なくとも１つのプロセッサを備え、プロセッサは、造影剤が注入された状態の乳房に放射線源から放射線を照射して乳房の放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置に対して、放射線源を移動させながら、各々照射角度が異なる複数の照射位置毎に、第１のエネルギー及び第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーのいずれか一方のエネルギーの放射線を照射させ、第１のエネルギーの放射線による複数の低エネルギー投影画像、及び第２のエネルギーの放射線による複数の高エネルギー投影画像の撮影を行わせ、第２のエネルギーの放射線を照射する照射時間を第１のエネルギーの放射線を照射する照射時間よりも長くし、第１のエネルギーの放射線を照射する場合の放射線源における焦点サイズを、第２のエネルギーの放射線を照射する場合の放射線源における焦点サイズよりも大きくして、第１のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズと、第２のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズとを同じにする。
本開示の第２の態様の制御装置は、第１の態様の制御装置において、実質的な焦点サイズは、放射線源における焦点サイズと、複数の照射位置の各々において放射線源を移動させながら放射線を照射する期間における放射線源の移動速度と、放射線の照射時間とにより定められる。
本開示の第３の態様の制御装置は、第１の態様または第２の態様の制御装置において、複数の照射位置は、乳房がポジショニングされた撮影台の法線方向に沿った照射角度が０度の照射位置を含み、プロセッサは、照射角度が０度の照射位置では、第１のエネルギーの放射線を照射させる。
本開示の第４の態様の制御装置は、第１の態様から第３の態様のいずれか１態様の制御装置において、プロセッサは、複数の照射位置のうち開始位置となる照射位置では、第２のエネルギーを照射させて高エネルギー投影画像を撮影させ、高エネルギー投影画像のボケ量から第１のエネルギーの放射線を照射する場合の放射線源における焦点サイズを導出する。
本開示の第５の態様の制御装置は、第１の態様から第４の態様のいずれか１態様の制御装置において、プロセッサは、複数の低エネルギー投影画像及び複数の高エネルギー投影画像を取得し、複数の高エネルギー投影画像を再構成して生成した高エネルギー断層画像と、複数の低エネルギー投影画像を再構成して生成した低エネルギー断層画像と、の差分を示す断層差分画像を生成する。
また、上記目的を達成するために本開示の第６の態様の制御方法は、造影剤が注入された状態の乳房に放射線源から放射線を照射して乳房の放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置に対して、放射線源を移動させながら、各々照射角度が異なる複数の照射位置毎に、第１のエネルギー及び第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーのいずれか一方のエネルギーの放射線を照射させ、第１のエネルギーの放射線による複数の低エネルギー投影画像、及び第２のエネルギーの放射線による複数の高エネルギー投影画像の撮影を行わせ、第２のエネルギーの放射線を照射する照射時間を第１のエネルギーの放射線を照射する照射時間よりも長くし、第１のエネルギーの放射線を照射する場合の放射線源における焦点サイズを、第２のエネルギーの放射線を照射する場合の放射線源における焦点サイズよりも大きくして、第１のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズと、第２のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズとを同じにする処理をコンピュータが実行するための方法である。
また、上記目的を達成するために本開示の第７の態様の制御プログラムは、造影剤が注入された状態の乳房に放射線源から放射線を照射して乳房の放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置に対して、放射線源を移動させながら、各々照射角度が異なる複数の照射位置毎に、第１のエネルギー及び第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーのいずれか一方のエネルギーの放射線を照射させ、第１のエネルギーの放射線による複数の低エネルギー投影画像、及び第２のエネルギーの放射線による複数の高エネルギー投影画像の撮影を行わせ、第２のエネルギーの放射線を照射する照射時間を第１のエネルギーの放射線を照射する照射時間よりも長くし、第１のエネルギーの放射線を照射する場合の放射線源における焦点サイズを、第２のエネルギーの放射線を照射する場合の放射線源における焦点サイズよりも大きくして、第１のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズと、第２のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズとを同じにする処理をコンピュータに実行させるためのものである。
本開示によれば、低エネルギー投影画像と高エネルギー投影画像とのボケ具合の違いを抑えることができる。
実施形態の放射線画像撮影システムにおける全体の構成の一例を概略的に表した構成図である。 実施形態のマンモグラフィ装置の外観の一例を表す側面図である。 実施形態のグリッドの一例を放射線源側から見た平面図である。 実施形態の放射線管の一例を表す側面図である。 実施形態の放射線管の一例を上側から見た平面図である。 トモシンセシス撮影の一例を説明するための図である。 実施形態のコンソールの構成の一例を表したブロック図である。 実施形態のコンソールの機能の一例を表す機能ブロック図である。 差分画像の生成方法の一例について説明するための説明図である。 実施形の放射線画像撮影システムによる造影撮影の流れの一例を表したフローチャートである。 撮影制御処理の流れの一例を表したフローチャートである。 差分画像生成処理の流れの一例を表したフローチャートである。 トモシンセシス撮影の他の例を説明するための図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態は本発明を限定するものではない。
まず、本実施形態の放射線画像撮影システムにおける、全体の構成の一例について説明する。図１には、本実施形態の放射線画像撮影システム１における、全体の構成の一例を表す構成図が示されている。図１に示すように、本実施形態の放射線画像撮影システム１は、マンモグラフィ装置１０及びコンソール１２を備える。本実施形態のコンソール１２が、本開示の制御装置の一例である。
まず、本実施形態のマンモグラフィ装置１０について説明する。図２Ａには、本実施形態のマンモグラフィ装置１０の外観の一例を表す側面図が示されている。なお、図２Ａは、被検者の右側からマンモグラフィ装置１０を見た場合の外観の一例を示している。
本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、被検者の乳房を被写体として、乳房に放射線Ｒ（例えば、Ｘ線）を照射して乳房の放射線画像を撮影する装置である。なお、マンモグラフィ装置１０は、被検者が起立している状態（立位状態）のみならず、被検者が椅子（車椅子を含む）等に座った状態（座位状態）において、被検者の乳房を撮影する装置であってもよい。
また、本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、被検者の乳房に造影剤を注入した状態で撮影を行ういわゆる造影撮影と、造影剤を使わないで撮影する一般撮影と、２種類の撮影を行う機能を有している。なお、本実施形態では、被検者の乳房に造影剤を注入した状態で行う撮影を「造影撮影」といい、造影撮影ではない撮影を「一般撮影」という。また、本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、放射線源３７Ｒを複数の照射位置の各々に移動させて撮影を行う、いわゆるトモシンセシス撮影を行う機能を有している。なお、マンモグラフィ装置１０では、トモシンセシスにおいて、造影撮影及び一般撮影の両方が可能とされている。
図２Ａに示すように、本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、撮影台３０内部に制御部２０、記憶部２２、及びＩ／Ｆ（Interface)部２４を備える。制御部２０は、コンソール１２の制御に応じて、マンモグラフィ装置１０の全体の動作を制御する。制御部２０は、いずれも図示を省略した、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。ＲＯＭには、ＣＰＵで実行される、放射線画像の撮影に関する制御を行うための撮影処理プログラムを含む各種のプログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭは、各種データを一時的に記憶する。
記憶部２２には、放射線検出器２８により撮影された放射線画像の画像データや、その他の各種情報等が記憶される。記憶部２２の具体例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等が挙げられる。Ｉ／Ｆ部２４は、無線通信または有線通信により、コンソール１２との間で各種情報の通信を行う。マンモグラフィ装置１０で放射線検出器２８により撮影された放射線画像の画像データは、Ｉ／Ｆ部２４を介してコンソール１２に無線通信または有線通信によって送信される。
また、操作部２６は、例えば、マンモグラフィ装置１０の撮影台３０等に複数のスイッチとして設けられている。なお、操作部２６は、タッチパネル式のスイッチとして設けられていてもよいし、医師及び技師等のユーザが足で操作するフットスイッチとして設けられていてもよい。
放射線検出器２８は、被写体である乳房を通過した放射線Ｒを検出する。図２Ａに示すように、放射線検出器２８は、撮影台３０の内部に配置されている。本実施形態のマンモグラフィ装置１０では、撮影を行う場合、撮影台３０の撮影面３０Ａ上には、被検者の乳房がユーザによってポジショニングされる。
放射線検出器２８は、被検者の乳房及び撮影台３０を透過した放射線Ｒを検出し、検出した放射線Ｒに基づいて放射線画像を生成し、生成した放射線画像を表す画像データを出力する。本実施形態の放射線検出器２８の種類は、特に限定されず、例えば、放射線Ｒを光に変換し、変換した光を電荷に変換する間接変換方式の放射線検出器であってもよいし、放射線Ｒを直接電荷に変換する直接変換方式の放射線検出器であってもよい。
また、撮影台３０の内部には、乳房を透過した放射線による散乱線を除去するグリッド２９が配置されている。具体的には、図２Ａに示すように、放射線検出器２８と撮影台３０の撮影面３０Ａとの間にグリッド２９が配置されている。図２Ｂには、本実施形態のグリッド２９の一例を放射線源３７Ｒ側から見た平面図が示されている。
図２Ｂに示すように、グリッド２９は、放射線Ｒを透過する透過部２９Ａ及び放射線を吸収する吸収部２９Ｂを備えている。透過部２９Ａ及び吸収部２９Ｂは、撮影台３０にポジショニングされた被検体の左右方向に延びる状態に、撮影台３０の内部に配置されている。図２Ｂに示されるように、グリッド２９は、透過部２９Ａ及び吸収部２９Ｂが上記左右方向と直交する方向（被検体の前後方向）に交互に並べられている。後述するように、本実施形態のマンモグラフィ装置１０では、トモシンセシス撮影を行う場合、放射線照射部３７の放射線源３７Ｒは、撮影台３０にポジショニングされた被検体の左右方向に移動される。すなわち、本実施形態のグリッド２９は、透過部２９Ａ及び吸収部２９Ｂが、放射線源３７Ｒが移動する移動方向Ｍと交差する方向に交互に並べられている。
吸収部２９Ｂの材料としては、例えば鉛の薄膜等が挙げられる。また、透過部２９Ａの材料としては、例えば、アルミニウム、紙、及び炭素繊維等が挙げられる。放射線源３７Ｒの管電圧が高くなるほど散乱線は増加する傾向があり、またグリッド比が高いほうが散乱線の減少に効果的であるため、グリッド２９のグリッド比は、使用される放射線源３７Ｒの管電圧等に応じて定められている。
上記のように本実施形態のグリッド２９は、透過部２９Ａ及び吸収部２９Ｂが、放射線源３７Ｒが移動する移動方向Ｍと交差する方向に交互に並べられている。そのため、本実施形態のグリッド２９によれば、トモシンセシス撮影を行う場合に、撮影台３０に対する放射線Ｒの斜入に影響されることなく散乱線を抑制することができる。
放射線照射部３７は、放射線源３７Ｒを備えている。本実施形態の放射線源３７Ｒは、図２Ｃ及び図２Ｄに一例を示す放射線管３７Ｘを備える。図２Ｃは、放射線管３７Ｘの側面図であり、図２Ｄは、放射線管３７Ｘを上側から見た平面図である。図２Ｃ及び図２Ｄに示すように、本実施形態の放射線管３７Ｘは、カソード４２、ヒータ４３、アノード４４、グリッド電極４５、収束電極４６、及び電極コイル４７を備える。
カソード４２とアノード４４とは対向する位置に配置されている。カソード４２からアノード４４へ電子が放出され、電子が衝突するとアノード４４から放射線が放射される。カソード４２とアノード４４との間には開口を有するグリッド電極４５及び筒状の収束電極４６が配置されている。ヒータ４３により加熱されることでカソード４２から電子線が放出される。カソード４２から放出した電子線は、グリッド電極４５及び収束電極４６を介してアノード４４に衝突する。カソード４２から射出された電子がグリッド電極４５の開口及び収束電極４６の筒内を通過しアノード４４に衝突する。また、放射線管３７Ｘの外側には電子線を変更するための電極コイル４７が設けられており、放射線照射部３７に備えられた線源制御部（図示省略）から偏向電流が供給される。カソード４２と収束電極４６との間のフォーカス電圧及び電極コイル４７に供給する偏向電流を線源制御部が制御することによりグリッド電極４５の電位が制御される。グリッド電極４５の電位が制御されることにより、グリッド電極４５の開口を通過する電子線の幅（Ｘ軸方向の長さ、被検者の左右方向の長さに相当）を制御することで、アノード４４に当たる面積が制御される。アノード４４に当たる電子線の面積が、放射線源３７Ｒの焦点サイズに相当する。すなわち、本実施形態の放射線源３７Ｒでは、放射線管３７Ｘのグリッド電極４５の電位を制御することで、焦点サイズを制御することができる。なお、放射線源３７Ｒの焦点サイズを可変とするための構成は、本実施形態に示した形態に限定されるものではない。
また、図２Ａに示すように放射線照射部３７は、撮影台３０及び圧迫ユニット３６と共にアーム部３２に設けられている。図２Ａに示すように、放射線照射部３７の下方にあたるアーム部３２の被検者に近い位置には、フェイスガード３８が着脱可能に設けられている。フェイスガード３８は、放射線源３７Ｒから出射された放射線Ｒから被検者を保護するための保護部材である。
なお、図２Ａに示すように本実施形態のマンモグラフィ装置１０は、アーム部３２と、基台３４と、軸部３５と、を備えている。アーム部３２は、基台３４によって、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に保持される。また、軸部３５によりアーム部３２が基台３４に対して回転をすることが可能である。軸部３５は、基台３４に対して固定されており、軸部３５とアーム部３２とが一体となって回転する。
軸部３５及び圧迫ユニット３６にそれぞれギアが設けられ、このギア同士の噛合状態・非噛合状態を切替えることにより、圧迫ユニット３６と軸部３５とが連結されて一体に回転する状態と、軸部３５が圧迫ユニット３６及び撮影台３０と分離されて空転する状態とに切り替えることができる。なお、軸部３５の動力の伝達・非伝達の切り替えは、上記ギアに限らず、種々の機械要素を用いることができる。
アーム部３２と撮影台３０及び圧迫ユニット３６は、軸部３５を回転軸として、別々に、基台３４に対して相対的に回転可能となっている。本実施形態では、基台３４、アーム部３２、撮影台３０、及び圧迫ユニット３６にそれぞれ係合部（図示省略）が設けられ、この係合部の状態を切替えることにより、アーム部３２、撮影台３０、及び圧迫ユニット３６の各々が基台３４に連結される。軸部３５に連結されたアーム部３２、撮影台３０、及び圧迫ユニット３６の一方または両方が、軸部３５を中心に一体に回転する。
圧迫ユニット３６には、圧迫板４０を上下方向（Ｚ軸方向）に移動する圧迫板駆動部（図示省略）が設けられている。本実施形態の圧迫板４０は、被検者の乳房を圧迫する機能を有する。圧迫板４０の支持部４１は、圧迫板駆動部に着脱可能に取り付けられ、圧迫板駆動部により上下方向（Ｚ軸方向）に移動し、撮影台３０との間で被検者の乳房を圧迫する。本実施形態の圧迫板４０が、本開示の圧迫部材の一例である。
マンモグラフィ装置１０においてトモシンセシス撮影を行う場合、放射線照射部３７の放射線源３７Ｒは、撮影台３０にポジショニングされた被検体の左右方向に移動される。具体的には、放射線源３７Ｒは、アーム部３２の回転により連続的に、照射角度が異なる複数の照射位置の各々に移動される。図２Ｅには、トモシンセシス撮影の一例を説明するための図を示す。なお、図２Ｅでは、圧迫板４０の図示を省略している。本実施形態では、図２Ｅに示すように放射線源３７Ｒは、各々照射角度が異なり、予め定められた角度θずつ照射角度が異なる複数の照射位置３９１～３９７に移動される。換言すると放射線源３７Ｒは、放射線検出器２８の検出面２８Ａに対する放射線Ｒの入射角度が異なる位置に移動される。なお、以下では、照射位置３９１～３９７について具体的な位置を区別せずに総称する場合、照射位置３９という。なお、本実施形態では一例として図２Ｅに示すように、照射位置の数が７回であり、トモシンセシス撮影において７回の撮影を行う形態について説明するが、トモシンセシスにおける照射位置（照射角度）や照射位置の数（撮影回数）は本実施形態に限定されない。
照射位置３９において、コンソール１２の指示により放射線源３７Ｒから放射線Ｒが乳房Ｗに向けて照射され、放射線検出器２８により放射線画像が撮影される。なお、以下では、トモシンセシス撮影において、照射角度が異なる複数の照射位置３９において放射線検出器２８により撮影された放射線画像を「投影画像」という。放射線画像撮影システム１では、放射線源３７Ｒを各照射位置３９に移動させて、各照射位置３９で投影画像の撮影を行うトモシンセシス撮影を行った場合、７枚の投影画像が得られる。なお、以下では、投影画像や断層画像等、複数種類の放射線画像について総称する場合、単に「放射線画像」という。
なお、図２Ｅに示すように、放射線Ｒの入射角度とは、放射線検出器２８の検出面２８Ａの法線ＣＬと、放射線軸ＲＣとがなす角度αのことをいう。また、ここでは、放射線検出器２８の検出面２８Ａは、撮影面３０Ａに略平行な面とする。以下では、図２Ｅに示すように、トモシンセシス撮影における入射角度を異ならせる所定範囲を「入射角度範囲」という。入射角度範囲の具体的一例としては、放射線検出器２８の検出面２８Ａの法線ＣＬに対して±１０度や±２０度の範囲が挙げられる。なお、本実施形態では、放射線Ｒについて、「入射角度」と「照射角度」とは、同義としている。
一方、本実施形態のコンソール１２は、無線通信ＬＡＮ（Local Area Network）等を介してＲＩＳ（Radiology Information System）２等から取得した撮影オーダ及び各種情報と、操作部５６等によりユーザにより行われた指示等とを用いて、マンモグラフィ装置１０の制御を行う機能を有している。
本実施形態のコンソール１２は、一例として、サーバーコンピュータである。図３に示すように、コンソール１２は、制御部５０、記憶部５２、Ｉ／Ｆ部５４、操作部５６、及び表示部５８を備えている。制御部５０、記憶部５２、Ｉ／Ｆ部５４、操作部５６、及び表示部５８はシステムバスやコントロールバス等のバス５９を介して相互に各種情報の授受が可能に接続されている。
本実施形態の制御部５０は、コンソール１２の全体の動作を制御する。制御部５０は、ＣＰＵ５０Ａ、ＲＯＭ５０Ｂ、及びＲＡＭ５０Ｃを備える。ＲＯＭ５０Ｂには、ＣＰＵ５０Ａで実行される、後述する撮影制御処理プログラム５１Ａ及び差分画像生成処理プログラム５１Ｂを含む各種のプログラム等が予め記憶されている。ＲＡＭ５０Ｃは、各種データを一時的に記憶する。本実施形態のＣＰＵ５０Ａが、本開示のプロセッサの一例である。本実施形態の撮影制御処理プログラム５１Ａが、本開示の制御プログラムの一例である。
記憶部５２には、マンモグラフィ装置１０で撮影された放射線画像の画像データや、その他の各種情報等が記憶される。記憶部５２の具体例としては、ＨＤＤやＳＳＤ等が挙げられる。
操作部５６は、放射線Ｒの照射指示を含む放射線画像の撮影等に関する指示や各種情報等をユーザが入力するために用いられる。操作部５６は特に限定されるものではなく、例えば、各種スイッチ、タッチパネル、タッチペン、及びマウス等が挙げられる。表示部５８は、各種情報を表示する。なお、操作部５６と表示部５８とを一体化してタッチパネルディスプレイとしてもよい。
Ｉ／Ｆ部５４は、無線通信または有線通信により、マンモグラフィ装置１０及びＲＩＳ２との間で各種情報の通信を行う。本実施形態の放射線画像撮影システム１では、マンモグラフィ装置１０で撮影された放射線画像の画像データは、コンソール１２が、Ｉ／Ｆ部５４を介して無線通信または有線通信によりマンモグラフィ装置１０から受信する。
さらに、図４には、本実施形態のコンソール１２の構成の一例の機能ブロック図を示す。図４に示すようにコンソール１２は、制御部６０を備える。一例として本実施形態のコンソール１２は、制御部５０のＣＰＵ５０ＡがＲＯＭ５０Ｂに記憶されている撮影制御処理プログラム５１Ａを実行することにより、ＣＰＵ５０Ａが制御部６０として機能する。
制御部６０は、造影撮影の制御を行う機能を有し、具体的には、マンモグラフィ装置１０による造影撮影における放射線Ｒの照射に関する制御を行う機能を有する。
制御部６０は、トモシンセシス撮影の場合、マンモグラフィ装置１０に対して複数の照射位置３９毎に、第１のエネルギーの放射線Ｒ及び第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーの放射線Ｒのいずれか一方のエネルギーの放射線Ｒを照射させて投影画像を撮影させる制御を行う。なお、本実施形態では、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させて撮影された放射線画像を「低エネルギー画像」といい、投影画像について区別する場合は「低エネルギー投影画像」という。また、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させて撮影された放射線画像を「高エネルギー画像」といい、投影画像について区別する場合は「高エネルギー投影画像」という。
具体的には制御部６０は、トモシンセシス撮影の場合、照射位置３９１、３９３、３９５、及び３９７の各々では、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させて高エネルギー投影画像を撮影させる制御を行う。また、照射位置３９２、３９４、及び３９６の各々では、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させて低エネルギー投影画像を撮影させる制御を行う。
例えば、造影撮影に用いられる造影剤として、ｋ吸収端が３３ｋｅＶのヨード造影剤が一般的に用いられる。この場合の造影撮影では、ヨード造影剤のｋ吸収端よりも低い第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させて低エネルギー画像の撮影を行う。また、ヨード造影剤のｋ吸収端よりも高い第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させて高エネルギー画像の撮影を行う。
そのため本実施形態の制御部６０は、造影撮影において、放射線源３７Ｒから第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させる制御、及び第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させる制御を行う。
造影剤と乳腺等の体組織では、放射線の吸収特性が異なっている。そのため、上記のようにして撮影された高エネルギー画像には、乳腺や脂肪等の体組織が写っている他、造影剤が明瞭に写っている。また、低エネルギー画像には、造影剤がほとんど写っておらず、乳腺等の体組織が明瞭に写っている。従って、低エネルギー画像と高エネルギー画像との差分を示す差分画像は、乳腺構造が除去され造影剤が明瞭に写った画像とすることができる。
また、本実施形態の制御部６０は、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射する照射時間を、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射する照射時間よりも長くする機能を有する。高エネルギーの放射線Ｒを照射してでの撮影は、エネルギー分布をより高圧側にするために低エネルギー成分をカットしている。そのため、第２のエネルギーでは、第１のエネルギーよりも照射線量効率が、悪く（低く）なる。また、上述したように差分画像を生成する場合、高エネルギー画像から低エネルギー画像を減算するため、高エネルギー画像の画質を高く（良く）しておくことが好ましい。本実施形態の制御部６０は、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射する照射時間を、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射する照射時間よりも長くすることで照射効率を向上させ、高エネルギー画像の画質を向上させる。
また、本実施形態の制御部６０は、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射する場合の放射線源３７Ｒにおける焦点サイズを、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射する場合の放射線源３７Ｒにおける焦点サイズよりも大きくする。上記のように、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射する照射時間を、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射する照射時間よりも長くしているため、そのままでは、高エネルギー画像の方が、低エネルギー画像に比べてボケ感が強い画像となる。トモシンセシス撮影においては、高エネルギー投影画像の方が、低エネルギー投影画像よりもボケた画像となる。
高エネルギー画像と低エネルギー画像とで、ボケ具合が異なる場合、高エネルギー画像と低エネルギー画像との差分を示す差分画像の画質が低下する。本実施形態では、高エネルギー投影画像を再構成して得られた高エネルギー断層画像と、低エネルギー投影画像を再構成して得られた低エネルギー断層画像との差分を示す断層差分画像を生成する（詳細後述）。この場合においても、高エネルギー断層画像と、低エネルギー断層画像とで、ボケ具合が異なると、断層差分画像の画質が低下する。そのため、高エネルギー画像のボケ具合と低エネルギー画像とのボケ具合が同等であることが好ましい。高エネルギー画像のボケ具合と低エネルギー画像のボケ具合とが同等である場合、高エネルギー画像と低エネルギー画像との差分を示す差分画像ではボケが相殺されて、画質が向上する。そこで、制御部６０は、低エネルギー画像のボケ具合を高エネルギー画像のボケ具合に近づける。
本実施形態では、放射線源３７Ｒを移動させながら放射線Ｒを照射する。そのため、実質的な焦点サイズは、下記（１）式に示すように、放射線源３７Ｒにおける焦点サイズに、放射線源３７Ｒの移動距離を加算した値となる。なお、放射線源３７Ｒの移動距離は、放射線源３７Ｒの移動速度と放射線Ｒの照射時間とから導出できる。より正確には、放射線源３７Ｒの移動距離は、放射線Ｒの照射時間と、アーム部３２の回転中心と放射線管３７Ｘ（焦点）との距離と、から導出できる。
ここで、放射線源３７Ｒにおける焦点サイズとは、具体的には、上述した放射線管３７Ｘにおける焦点サイズである。なお、以下では、「実質的な焦点サイズ」と言う場合、下記（１）式で表される焦点サイズのことをいい、単に「焦点サイズ」と言う場合、放射線管３７Ｘにおける焦点サイズのことを言う。
実質的な焦点サイズ＝焦点サイズ＋放射線源３７Ｒの移動距離 ・・・（１）
そこで、制御部６０は、低エネルギー画像のボケ具合を高エネルギー画像のボケ具合に近づけるため、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射する場合の焦点サイズを、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射する場合の焦点サイズよりも大きくする。
なお、第１のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズと、第２のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズとは、同じであることが好ましい。そのため、本実施形態の制御部６０は、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射する場合の焦点サイズを下記（２）式により導出される大きさとさせる。なお、下記（２）式における「撮影移動距離」とは、放射線Ｒを照射させながら放射線源３７Ｒが移動する距離のことをいう。また、第１のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズと、第２のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズとが「同じ」である場合とは、完全に同一である場合に限定されず、設計誤差等の誤差を無視して同一であるとみなせればよい。例えば、第１のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズと、第２のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズとの差が±１０％以内であれば、同一であるとみなすことができる。
第１のエネルギーの焦点サイズ＝第２のエネルギーの焦点サイズ＋第２のエネルギーの撮影移動距離―第１のエネルギーの撮影移動距離 ・・・（２）
また、図４に示すように本実施形態のコンソール１２は、取得部６２及び生成部６４を備える。一例として本実施形態のコンソール１２は、制御部５０のＣＰＵ５０ＡがＲＯＭ５０Ｂに記憶されている差分画像生成処理プログラム５１Ｂを実行することにより、ＣＰＵ５０Ａが、取得部６２及び生成部６４として機能する。
取得部６２は、マンモグラフィ装置１０によって撮影された低エネルギー投影画像及び高エネルギー投影画像を取得する機能を有する。具体的には、マンモグラフィ装置１０の放射線検出器２８により撮影された複数枚（本実施形態では３枚）の低エネルギー投影画像の各々を表す画像データ、及び複数枚（本実施形態では４枚）の高エネルギー投影画像の各々を表す画像データを、Ｉ／Ｆ部２４及びＩ／Ｆ部５４を介して取得する。取得部６２は、取得した低エネルギー投影画像及び高エネルギー投影画像を生成部６４に出力する。
生成部６４は、断層差分画像を生成する機能を有する。図５を参照して本実施形態の生成部６４における断層差分画像の生成について詳細に説明する。生成部６４は、低エネルギー投影画像７１Ｌ１、７１Ｌ２、及び７１Ｌ３を再構成し、予め定められたスライス厚の、一連の低エネルギー断層画像７４Ｌを生成する。図５では、一連の低エネルギー投影画像７１Ｌから、ｆ枚の低エネルギー断層画像７４Ｌ（７４Ｌ１～７４Ｌｆ）を生成した形態を示している。また、生成部６４は、高エネルギー投影画像７１Ｈ１、７１Ｈ２、７１Ｈ３、及び７１Ｈ３を再構成し、予め定められたスライス厚の、一連の高エネルギー断層画像７４Ｈを生成する。図５では、一連の高エネルギー投影画像７１Ｈから、ｆ枚の高エネルギー断層画像７４Ｈ（７４Ｈ１～７４Ｈｆ）を生成した形態を示している。そして生成部６４は、対応するスライス位置の高エネルギー断層画像７４Ｈと低エネルギー断層画像７４Ｌとの差分を示す差分画像である断層差分画像７４（７４１～７４ｆ）を生成する。
一例として本実施形態では、対応するスライス位置の高エネルギー断層画像と低エネルギー断層画像との差分を導出することにより、断層差分画像を生成する。具体的には、生成部６４は、低エネルギー断層画像に所定の係数を乗算して得られた画像データを、高エネルギー断層画像に所定の係数を乗算して得られた画像データから対応する画素毎に減算することにより、乳腺組織を除去し、造影剤が明瞭に写った差分画像を表す断層差分画像の画像データを生成する。なお、低エネルギー断層画像及び高エネルギー断層画像のいずれもボケが生じているため、位置合わせを行ってから差分を導出することが好ましい。特に、関心物領域の位置合わせを行ってから差分を導出することが好ましい。関心物領域は、例えば、低エネルギー断層画像及び高エネルギー断層画像の各々にＣＡＤ（Computer Aided Diagnosis）を適用することで特定してもよい。
また、生成部６４が低エネルギー断層画像７４Ｌ及び高エネルギー断層画像７４Ｈの各々を生成する方法は、特に限定されない。例えば、ＦＢＰ（Filter Back Projection）法や逐次近似再構成法等の逆投影法により再構成を行ってもよく、公知の技術を適用することができる。また、生成する低エネルギー断層画像７４Ｌ及び高エネルギー断層画像７４Ｈのスライス厚も、両断画像画像において同一であればよく、具体的な値は限定されない。スライス厚は、例えば、関心物の大きさ、放射線画像の画質、生成における演算処理の処理負荷、及びユーザからの指示等に応じて定めることができる。
次に、本実施形態の放射線画像撮影システム１による造影撮影におけるコンソール１２の作用について図面を参照して説明する。
図６には、本実施形の放射線画像撮影システム１による造影撮影の流れの一例を表したフローチャートが示されている。造影撮影を行う場合、まず、図６のステップＳ１０に示すようにユーザは、乳房に造影剤を注入する。次にステップＳ１２に示すようにユーザは、マンモグラフィ装置１０の撮影台３０に被検者の乳房をポジショニングし、圧迫板４０により乳房を圧迫する。
次にステップＳ１４で、マンモグラフィ装置１０において造影撮影を行うために、図７に示した撮影制御処理がコンソール１２により行われる。本実施形態のコンソール１２は、一例として、制御部５０のＣＰＵ５０Ａが、ＲＯＭ５０Ｂに記憶されている撮影制御処理プログラム５１Ａを実行することにより、図７に一例を示した撮影制御処理を実行する。図７には、本実施形態のコンソール１２において実行される撮影制御処理の流れの一例を表したフローチャートが示されている。
図７のステップＳ１００で制御部６０は、上述したように、第１のエネルギーの放射線Ｒの焦点サイズ及び照射時間と、第２のエネルギーの放射線Ｒの焦点サイズ及び照射時間を導出する。本実施形態では、第２のエネルギーの放射線Ｒの照射時間の方が長く、かつ第１のエネルギーの放射線Ｒの焦点サイズの方が大きい状態の、第１のエネルギーの放射線Ｒの焦点サイズ及び照射時間と、第２のエネルギーの放射線Ｒの焦点サイズ及び照射時間が予め記憶部５２に記憶されている。そのため、本実施形態の制御部６０は、記憶部５２から、第１のエネルギーの放射線Ｒの焦点サイズ及び照射時間と、第２のエネルギーの放射線Ｒの焦点サイズ及び照射時間を取得することで導出する。
次のステップＳ１０２で制御部６０は、上記ステップＳ１００で導出した第１のエネルギーの放射線Ｒの焦点サイズ及び照射時間と、第２のエネルギーの放射線Ｒの焦点サイズ及び照射時間をマンモグラフィ装置１０に出力する。マンモグラフィ装置１０の放射線照射部３７には、コンソール１２から入力された第１のエネルギーの放射線Ｒの焦点サイズ及び照射時間と、第２のエネルギーの放射線Ｒの焦点サイズ及び照射時間が設定される。
次のステップＳ１０４で制御部６０は、放射線Ｒの照射を開始する開始位置となる照射位置に放射線源３７Ｒを移動させる。本実施形態では、照射位置３９１に放射線源３７Ｒを移動させる。
次のステップＳ１０６で制御部６０は、放射線Ｒの照射指示を受け付けたか否かを判定する。照射指示を受け付けるまでステップＳ１０６の判定が否定判定となる。一方、照射指示を受け付けるとステップＳ１０６の判定が肯定判定となり、ステップＳ１０８へ移行する。
ステップＳ１０８で制御部６０は、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させるための指示を、マンモグラフィ装置１０に出力する。マンモグラフィ装置１０では、コンソール１２から入力された指示に基づいて制御部２０が、放射線源３７Ｒから第２のエネルギーの放射線Ｒを乳房に向けて照射させ、放射線検出器２８により高エネルギー投影画像が撮影される。図５に示した例では、高エネルギー投影画像７１Ｈ１が撮影される。
次のステップＳ１１０で制御部６０は、放射線源３７Ｒの移動を開始させる。次のステップＳ１１２で制御部６０は、次の照射位置３９に放射線源３７Ｒが到達したか否かを判定する。放射線源３７Ｒが次の照射位置３９に到達するまで、ステップＳ１１２の判定が否定判定となる。一方、次の照射位置３９に放射線源３７Ｒが到達した場合、ステップＳ１１２の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１４へ移行する。
ステップＳ１１４で制御部６０は、前回と異なるエネルギーの放射線Ｒを照射させるための指示を、マンモグラフィ装置１０に出力する。具体的には、前回の投影画像の撮影ででは第１のエネルギーを照射させて低エネルギー投影画像の撮影を行わせた場合、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させるための指示を、マンモグラフィ装置１０に出力する。マンモグラフィ装置１０では、コンソール１２から入力された指示に基づいて制御部２０が、放射線源３７Ｒから第２のエネルギーの放射線Ｒを乳房に向けて照射させ、放射線検出器２８により高エネルギー投影画像が撮影される。また、前回の投影画像の撮影ででは第２のエネルギーを照射させて高エネルギー投影画像の撮影を行わせた場合、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させるための指示を、マンモグラフィ装置１０に出力する。マンモグラフィ装置１０では、コンソール１２から入力された指示に基づいて制御部２０が、放射線源３７Ｒから第１のエネルギーの放射線Ｒを乳房に向けて照射させ、放射線検出器２８により低エネルギー投影画像が撮影される。
次のステップＳ１１６で制御部６０は、放射線Ｒが終了位置に位置しているか否かを判定する。本実施形態では、放射線源３７Ｒが照射位置３９７に位置しているか否かを判定する。放射線源３７Ｒが終了位置に位置していない場合、ステップＳ１１６の判定が否定判定となり、ステップＳ１１２に戻り、上記ステップＳ１１２及びＳ１１４の処理を繰り返す。一方、放射線源３７Ｒが終了位置に位置している場合。ステップＳ１１６の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１８へ移行する。
ステップＳ１１８で制御部６０は、放射線源３７Ｒの移動を停止させる。次のステップＳ１２０で制御部６０は、照射角度αが０度である照射位置３９４の位置に放射線源３７Ｒを移動させる。ステップＳ１２０の処理が終了すると、図７に示した撮影制御処理が終了する。このようにして図７に示した撮影制御処理が終了すると、造影撮影が終了し、図６に示したステップＳ１４の処理が終了する。
造影撮影が終了したため、次のステップＳ１６に示すようにユーザは、圧迫板４０による乳房の圧迫を解除する。
次にステップＳ１８でコンソール１２により、図８に示した差分画像生成処理が行われる。本実施形態のコンソール１２は、一例として、制御部５０のＣＰＵ５０Ａが、ＲＯＭ５０Ｂに記憶されている差分画像生成処理プログラム５１Ｂを実行することにより、図８に一例を示した差分画像生成処理を実行する。図８には、本実施形態のコンソール１２において実行される差分画像生成処理の流れの一例を表したフローチャートが示されている。
ステップＳ２００で取得部６２は、上述したように、マンモグラフィ装置１０から低エネルギー投影画像及び高エネルギー投影画像を取得する。なお、取得部６２が低エネルギー投影画像及び高エネルギー投影画像を取得するタイミングは限定されない。例えば、低エネルギー投影画像及び高エネルギー投影画像の各々が撮影される毎に、マンモグラフィ装置１０から低エネルギー投影画像及び高エネルギー投影画像を取得してもよい。また例えば、トモシンセシス撮影が終了した後、マンモグラフィ装置１０の記憶部２２に記憶されている低エネルギー投影画像及び高エネルギー投影画像を取得してもよい。また、低エネルギー投影画像及び高エネルギー投影画像を取得する順序も限定されるものではない。
次のステップＳ２０２で生成部６４は、上述したように、低エネルギー断層画像を生成する。具体的には、上記ステップＳ２００で取得した低エネルギー投影画像（図５、低エネルギー投影画像７１Ｌ１～７１Ｌ３参照）を再構成して低エネルギー断層画像７４Ｌ１～７４Ｌｆを生成する。
次のステップＳ２０４で生成部６４は、上述したように、高エネルギー断層画像を生成する。具体的には、上記ステップＳ２００で取得した高エネルギー投影画像（図５、高エネルギー投影画像７１Ｈ１～７１Ｈ４参照）を再構成して高エネルギー断層画像７４Ｈ１～７４Ｈｆを生成する。
次のステップＳ２０６で生成部６４は、上述したように、断層差分画像を生成する。具体的には、上記ステップＳ２０４で生成した高エネルギー断層画像（図５、高エネルギー断層画像７４Ｈ１～７４Ｈｆ参照）と、上記ステップＳ２０２で生成した低エネルギー断層画像（図５、低エネルギー断層画像７４Ｌ１～７４Ｌｆ参照）との差分を示す断層差分画像（図５、断層差分画像７４１～７４ｆ参照）を生成する。
次のステップＳ２０８で生成部６４は、上記ステップＳ２０６で生成した断層差分画像を表示部５８に表示させる。なお、生成部６４は、断層差分画像の他の放射線画像も表示部５８に表示させてもよい。例えば、生成した低エネルギー断層画像や、高エネルギー断層画像等も表示部５８に表示させてもよい。
一例として本実施形態の生成部６４は、階調強調処理や周波数強調処理等を行った断層差分画像を表示部５８に表示させる。ステップＳ２０８の処理が終了すると、図８に示した差分画像生成処理が終了する。
このようにして図８に示した差分画像生成処理が終了すると、図６に示したステップＳ１８の差分画像生成処理が終了する。これにより、本実施形態の放射線画像撮影システム１における造影撮影に係わる一連の処理が終了する。なお、本実施形態のマンモグラフィ装置１０により撮影された低エネルギー投影画像、及び高エネルギー投影画像、コンソール１２により生成された低エネルギー断層画像、高エネルギー断層画像、及び断層差分画像を、コンソール１２の記憶部５２や、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication Systems）等に記憶させておく形態としてもよい。
以上説明したように、上記各形態のコンソール１２は、少なくとも１つのプロセッサとしてＣＰＵ５０Ａを備える。ＣＰＵ５０Ａは、造影剤が注入された状態の乳房に放射線源３７Ｒから放射線Ｒを照射して乳房の放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置１０に対して、放射線源３７Ｒを移動させながら、各々照射角度が異なる複数の照射位置３９毎に、第１のエネルギー及び第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーのいずれか一方のエネルギーの放射線Ｒを照射させ、第１のエネルギーの放射線Ｒによる複数の低エネルギー投影画像、及び第２のエネルギーの放射線による複数の高エネルギー投影画像の撮影を行わせる。また、ＣＰＵ５０Ａは、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射する照射時間を第１のエネルギーの放射線Ｒを照射する照射時間よりも長くする。また、ＣＰＵ５０Ａは、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射する場合の放射線源３７Ｒにおける焦点サイズを、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射する場合の放射線源３７Ｒにおける焦点サイズよりも大きくする。
このように本実施形態のコンソール１２は、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射する照射時間を第１のエネルギーの放射線Ｒを照射する照射時間よりも長くし、かつ、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射する場合の焦点サイズを、第２のエネルギーの放射線Ｒを照射する場合の焦点サイズよりも大きくする。すなわち、本実施形態のマンモグラフィ装置１０によれば、高エネルギー投影画像の画質を高くしつつ、第１のエネルギーの放射線Ｒの照射における実質的な焦点サイズを、第２のエネルギーの放射線Ｒの照射における実質的な焦点サイズに近づける。従って、本実施形態のマンモグラフィ装置１０によれば、低エネルギー投影画像と高エネルギー投影画像とのボケ具合の違いを抑えることができる。低エネルギー投影画像と高エネルギー投影画像とのボケ具合を揃えることで、低エネルギー断層画像と高エネルギー断層画像とのボケ具合を揃えることができるので、断層差分画像では、ボケが相殺されて画質が向上する。
なお、制御部６０が、第１のエネルギーの放射線Ｒの照射における焦点サイズを導出する方法は上記形態に限定されない。例えば、撮影により得られた高エネルギー投影画像のボケ具合に基づいて、第２のエネルギーの放射線Ｒの照射における焦点サイズを導出してもおい。例えば、トモシンセシス撮影により得られた高エネルギー投影画像のボケ量を導出し、導出したボケ量から第１のエネルギーの放射線Ｒの照射における焦点サイズを導出してもよい。この場合、高エネルギー投影画像のボケ量を導出する方法としては、例えば、ボケることにより画像が伸びることを利用する方法が挙げられる。この方法としては、放射線源３７Ｒを固定して所定のマーカを撮影して得られた高エネルギー投影画像または高エネルギー画像におけるマーカの長さを初期値として得ておく。その後、所定のマーカを乳房と共に撮影し、高エネルギー投影画像に含まれるマーカの画像の長さと、初期値との差または比に応じてボケ量を導出する方法を適用してもよい。なお、円形のマーカを用いる場合、初期値を予め得ておかなくても、高エネルギー投影画像におけるマーカの画像の縦と横との比率からボケ量を導出することができる。高エネルギー投影画像のボケ量から第２のエネルギーの放射線Ｒの照射における実質的な焦点サイズとの対応関係を予め得ておくことにより、高エネルギー投影画像のボケ量が得られれば、高エネルギー投影画像の撮影における実質的な焦点サイズを導出することができる。実質的な焦点サイズが得られれば、第１のエネルギーの放射線Ｒの照射における放射線源３７Ｒの移動距離から、第１のエネルギーの放射線Ｒの照射における焦点サイズを導出することができる。具体的には、高エネルギー投影画像の撮影における実質的な焦点サイズから第１のエネルギーの放射線Ｒの照射における放射線源３７Ｒの移動距離を減算することにより、第１のエネルギーの放射線Ｒの照射における焦点サイズを得ることができる。
なお、各照射位置３９で照射する放射線Ｒのエネルギーを第１のエネルギーとするか、第２のエネルギーとするかについては、上記形態に限定されない。例えば、上記形態では、トモシンセシス撮影におい照射位置３９毎に、第１のエネルギーの放射線Ｒ、及び第２のエネルギーの放射線Ｒを交互に照射する形態について説明したが、交互としなくてもよい。２回所の照射位置３９で続けて同じエネルギーの放射線Ｒを照射したら、次の照射位置３９では異なるエネルギーの放射線Ｒを照射する形態としてもよい。
なお、上記形態のように、照射角度が０度の照射位置３９４では、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射することが好ましい。照射角度が０度の照射位置３９４における低エネルギー投影画像を得ることにより、低エネルギー断層画を用いて生成された合成２次元画像の画質を向上させることができる。合成２次元画像は、照射角度が０度の照射位置３９４から放射線Ｒを照射して撮影した通常撮影の２次元画像に相当する２次元画像である。例えば、加算法により合成２次元画像を生成することができる。
トモシンセシス撮影における撮影回数を奇数回とし、各照射位置３９で第１のエネルギーまたは第２のエネルギーを交互に照射させながら、照射角度が０度の照射位置３９では、第１のエネルギーの放射線Ｒを照射する場合、開始位置において照射する放射線Ｒの照射エネルギーは、撮影回数、換言すると照射位置３９の総数について定まる。照射位置３９の総数が３＋４×ｊ（ｊ＝１、２、３、・・・）の場合、開始位置となる照射位置３９１では第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させる。また、第１のエネルギーの放射線Ｒと、第２のエネルギーの放射線Ｒとを交互に照射させる場合、照射位置３９の総数が１＋４×ｍ（ｍ＝１、２、３、・・・）の場合、開始位置となる照射位置３９１では第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させる。奇数回のトモシンセシス撮影で照射位置３９毎に第１のエネルギーの放射線Ｒ及び第２のエネルギーの放射線Ｒを交互に照射する場合には、照射回数により開始位置における放射線照射のエネルギーを適切に設定することにより、法線ＣＬを軸とした線対称的に投影画像を取得し、かつ、照射角度が０度の照射位置３９で第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させることができる。
また、上記形態では、トモシンセシス撮影における投影画像の撮影回数、具体的には低エネルギー投影画像の撮影回数と高エネルギー投影画像の撮影回数との合計が奇数である形態について説明したが、合計が偶数であってもよい。この場合、低エネルギー投影画像の撮影回数と、高エネルギー投影画像の撮影回数とを同じとしてもよい。例えば、図９に示した例では、照射位置３９１、３９３、及び３９５では第２のエネルギーの放射線Ｒを照射させて低エネルギー投影画像を撮影し、照射位置３９２、３９４、及び３９６では第１のエネルギーの放射線Ｒを照射させて高エネルギー投影画像を撮影する。
また、上記形態では、図６のＳ１４の処理である撮影制御処理、換言すると造影撮影が終了した後、続けて差分画像生成処理を行う形態を示したが、差分画像生成処理を行うタイミング、すなわち、差分画像を生成したり、差分画像を表示したりするタイミングは本形態に限定されない。例えば、差分画像の生成及び差分画像の表示各々のタイミングは、造影撮影後のユーザの所望に応じたタイミングで行う形態であってもよい。
また、マンモグラフィ装置１０が備えるグリッドは上記形態で説明したグリッド２９に限定されない。例えば、透過部２９Ａ及び吸収部２９Ｂが、撮影台３０にポジショニングされた被検者の前後方向に延びる状態に、撮影台３０の内部に配置される状態のグリッドを適用してもよい。換言すると、本実施形態のグリッド２９を９０度回転させた状態のグリッドを適用してもよい。この場合、グリッドを放射線検出器２８の検出面内から検出面外へ退避させる退避機構を設け、通常撮影等の２次元撮影を行う場合は、グリッドを放射線検出器２８の検出面内に挿入し、トモシンセシス撮影を行う場合は、放射線検出器２８の検出面外へ退避させる形態としてもよい。
また、上記形態では、コンソール１２が本開示の制御装置の一例である形態について説明したが、コンソール１２以外の装置が本開示の制御装置の機能を備えていてもよい。換言すると、制御部６０、取得部６２、生成部６４、及び導出部６６の機能の一部または全部をコンソール１２以外の、例えばマンモグラフィ装置１０や、外部の装置等が備えていてもよい。
また、上記形態において、例えば、制御部６０、取得部６２、及び生成部６４といった各種の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（processor）を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：PLD）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
１つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせや、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。
複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip：SoC）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。
更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。
また、上記各実施形態では、撮影制御処理プログラム５１Ａ及び差分画像生成処理プログラム５１ＢがＲＯＭ５０Ｂに予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、これに限定されない。撮影制御処理プログラム５１Ａ及び差分画像生成処理プログラム５１Ｂの各々は、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、撮影制御処理プログラム５１Ａ及び差分画像生成処理プログラム５１Ｂの各々は、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
１ 放射線画像撮影システム
２ ＲＩＳ
１０ マンモグラフィ装置
１２ コンソール
２０、５０ 制御部
２２、５２ 記憶部
２４、５４ Ｉ／Ｆ部
２６、５６ 操作部
２８ 放射線検出器、２８Ａ 検出面
２９ グリッド、２９Ａ 透過部、２９Ｂ 吸収部
３０ 撮影台、３０Ａ 撮影面
３２ アーム部
３４ 基台
３５ 軸部
３６ 圧迫ユニット
３７ 放射線照射部、３７Ｒ 放射線源、３７Ｘ 放射線管
３８ フェイスガード
３９１～３９７ 照射位置
４０ 圧迫板
４１ 支持部
４２ カソード
４３ ヒータ
４４ アノード
４５ グリッド電極
４６ 収束電極
４７ 電極コイル
５０Ａ ＣＰＵ、５０Ｂ ＲＯＭ、５０Ｃ ＲＡＭ
５１Ａ 撮影制御処理プログラム、５１Ｂ 差分画像生成処理プログラム
５８ 表示部
５９ バス
６０ 制御部
６２ 取得部
６４ 生成部
７１Ｌ１～７１Ｌ３ 低エネルギー投影画像（低エネルギー画像）
７１Ｈ１～７１Ｈ４ 高エネルギー投影画像（高エネルギー画像）
７４１～７４ｆ 断層差分画像
７４Ｌ１～７４Ｌｆ 低エネルギー断層画像
７４Ｈ１～７４Ｈｆ 高エネルギー断層画像
ＣＬ 法線
Ｍ 移動方向
Ｒ 放射線
ＲＣ 放射線軸
Ｗ 乳房
α、θ 角度

Claims (7)

  1. 少なくとも１つのプロセッサを備え、
    前記プロセッサは、
    造影剤が注入された状態の乳房に放射線源から放射線を照射して前記乳房の放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置に対して、
    前記放射線源を移動させながら、各々照射角度が異なる複数の照射位置毎に、第１のエネルギー及び前記第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーのいずれか一方のエネルギーの放射線を照射させ、前記第１のエネルギーの放射線による複数の低エネルギー投影画像、及び前記第２のエネルギーの放射線による複数の高エネルギー投影画像の撮影を行わせ、
    前記第２のエネルギーの放射線を照射する照射時間を前記第１のエネルギーの放射線を照射する照射時間よりも長くし、
    前記第１のエネルギーの放射線を照射する場合の前記放射線源における焦点サイズを、前記第２のエネルギーの放射線を照射する場合の前記放射線源における焦点サイズよりも大きくして、前記第１のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズと、前記第２のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズとを同じにする
    制御装置。
  2. 前記実質的な焦点サイズは、前記放射線源における焦点サイズと、前記複数の照射位置の各々において前記放射線源を移動させながら放射線を照射する期間における前記放射線源の移動速度と、前記放射線の照射時間とにより定められる
    請求項１に記載の制御装置。
  3. 前記複数の照射位置は、前記乳房がポジショニングされた撮影台の法線方向に沿った照射角度が０度の照射位置を含み、
    前記プロセッサは、
    前記照射角度が０度の照射位置では、前記第１のエネルギーの放射線を照射させる
    請求項１または請求項２に記載の制御装置。
  4. 前記プロセッサは、
    前記複数の照射位置のうち開始位置となる照射位置では、第２のエネルギーを照射させて前記高エネルギー投影画像を撮影させ、
    前記高エネルギー投影画像のボケ量から前記第１のエネルギーの放射線を照射する場合の前記放射線源における焦点サイズを導出する
    請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制御装置。
  5. 前記プロセッサは、
    前記複数の低エネルギー投影画像及び前記複数の高エネルギー投影画像を取得し、
    前記複数の高エネルギー投影画像を再構成して生成した高エネルギー断層画像と、前記複数の低エネルギー投影画像を再構成して生成した低エネルギー断層画像と、の差分を示す断層差分画像を生成する
    請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の制御装置。
  6. 造影剤が注入された状態の乳房に放射線源から放射線を照射して前記乳房の放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置に対して、
    前記放射線源を移動させながら、各々照射角度が異なる複数の照射位置毎に、第１のエネルギー及び前記第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーのいずれか一方のエネルギーの放射線を照射させ、前記第１のエネルギーの放射線による複数の低エネルギー投影画像、及び前記第２のエネルギーの放射線による複数の高エネルギー投影画像の撮影を行わせ、
    前記第２のエネルギーの放射線を照射する照射時間を前記第１のエネルギーの放射線を照射する照射時間よりも長くし、
    前記第１のエネルギーの放射線を照射する場合の前記放射線源における焦点サイズを、前記第２のエネルギーの放射線を照射する場合の前記放射線源における焦点サイズよりも大きくして、前記第１のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズと、前記第２のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズとを同じにする
    処理をコンピュータが実行する制御方法。
  7. 造影剤が注入された状態の乳房に放射線源から放射線を照射して前記乳房の放射線画像を撮影するマンモグラフィ装置に対して、
    前記放射線源を移動させながら、各々照射角度が異なる複数の照射位置毎に、第１のエネルギー及び前記第１のエネルギーよりも高い第２のエネルギーのいずれか一方のエネルギーの放射線を照射させ、前記第１のエネルギーの放射線による複数の低エネルギー投影画像、及び前記第２のエネルギーの放射線による複数の高エネルギー投影画像の撮影を行わせ、
    前記第２のエネルギーの放射線を照射する照射時間を前記第１のエネルギーの放射線を照射する照射時間よりも長くし、
    前記第１のエネルギーの放射線を照射する場合の前記放射線源における焦点サイズを、前記第２のエネルギーの放射線を照射する場合の前記放射線源における焦点サイズよりも大きくして、前記第１のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズと、前記第２のエネルギーの放射線を照射する場合の実質的な焦点サイズとを同じにする
    処理をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
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